Mỗi chủ sở hữu của một ngôi nhà ở nông thôn phải đối mặt với một vấn đề quan trọng như đảm bảo cung cấp nhiệt cho tất cả các khu vực sinh sống. Ngày nay, các nhà sản xuất khác nhau cung cấp các tùy chọn riêng của họ để sưởi ấm cho từng ngôi nhà riêng bên ngoài thành phố. Một điểm mới trong lĩnh vực này là sưởi ấm bằng địa nhiệt. Tất nhiên, hầu hết các chủ sở hữu ngôi nhà tin rằng một hệ thống cung cấp nhiệt tiện lợi và tiết kiệm như vậy chỉ có thể được lắp đặt ở những nơi có mạch nước phun, hình thành núi lửa và suối nước nóng. Các hệ thống lắp đặt hiện đại thuộc loại này có thể hoạt động thành công ở các vĩ độ ôn đới, với các nguồn ấm ở các chỉ số nhiệt độ thấp.
Các phương pháp thu năng lượng nhiệt tự nhiên
Máy bơm nhiệt nguồn mặt đất khác nhau ở cách chúng trích xuất nhiệt:
- Các công trình sử dụng nhiệt của mạch nước ngầm sâu, mạch nước nóng, v.v.
- Các hệ thống bao gồm một bể chứa chất chống đông được lắp đặt trong lòng đất ở độ sâu 75 mét. Hệ thống sưởi từ ruột của trái đất được cung cấp bằng cách sưởi ấm tự nhiên của bể chứa với chất chống đông; Kết quả là, chất làm lạnh, đi qua bộ trao đổi nhiệt, nhường nhiệt nhận được và quay trở lại bình chứa.
- Mạch địa nhiệt được đặt dọc theo đáy của bể chứa, là một bộ phận tích tụ nhiệt tự nhiên. Trong trường hợp này, bạn cần lưu ý rằng hồ chứa có thể đóng băng hoàn toàn vào mùa đông.
Các loại máy bơm nhiệt nguồn mặt đất
Việc sưởi ấm một ngôi nhà bằng năng lượng của trái đất đòi hỏi nhiều công việc lắp đặt hệ thống, nhưng đây là một cách thân thiện với môi trường để có được năng lượng nhiệt gần như miễn phí. Hệ thống sưởi ấm cần ít điện năng để duy trì hoạt động của hệ thống.
Các loại và kiểu dáng
Nếu bạn quyết định cài đặt hệ thống sưởi từ mặt đất, bạn nên chú ý đến các giống. Các loại gia nhiệt địa nhiệt khác nhau, trước hết là ở loại thiết bị trao đổi nhiệt, việc lựa chọn loại nào phụ thuộc vào các yếu tố khách quan.
Ba loại thiết bị trao đổi nhiệt có thể được sử dụng tùy thuộc vào đặc tính của một khu vực cụ thể và đặc điểm của vị trí nơi ngôi nhà tọa lạc.
Loại đầu tiên là bộ trao đổi nhiệt nằm ngang, việc lắp đặt giả định sự hiện diện của một mảnh đất trống ngay bên cạnh ngôi nhà. Vì vậy, để sưởi ấm một ngôi nhà có diện tích 100 mét vuông, bạn sẽ cần ít nhất 300 mét vuông đất. Cần đặt ống trong rãnh có độ sâu dưới mức đóng băng của đất.
Loại thứ hai là thiết bị trao đổi nhiệt dạng thẳng đứng, việc sử dụng không cần thêm địa hình và không làm hỏng cảnh quan khu vực sân sau. Loại này liên quan đến việc đưa các đầu dò đặc biệt vào sâu trong giếng được tạo ra với sự hỗ trợ của thiết bị khoan và có các thông số sau: độ sâu 100-150 m, đường kính 100-150 mm.
Loại thứ ba được tạo thành từ các bộ trao đổi nhiệt được lắp đặt trong nước, đây là phương án kinh tế nhất so với các công nghệ lắp đặt đắt tiền của các hệ thống trước đây. Đúng vậy, điều kiện tiên quyết để lắp đặt hệ thống sưởi như vậy là sự hiện diện của một hồ chứa gần (không xa hơn 100 m).
Đồng thời, các đường ống của bộ trao đổi nhiệt sẽ được đặt dưới đáy của bể chứa và sẽ có thể sử dụng năng lượng của nhiệt nước cho hệ thống sưởi ấm. Độ sâu lắp đặt của ống ít nhất phải là 2,5-3 m với diện tích hồ chứa là 200 mét vuông.
Như bạn có thể thấy, mỗi loại hệ thống địa nhiệt có những đặc điểm riêng có ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn một phương án cụ thể.Vì vậy, nếu có hồ chứa nước gần nhà, bạn nên ưu tiên loại thứ ba, được coi là có lợi nhất về tính dễ lắp đặt và chi phí tài chính.
Nếu có đủ đất chưa phát triển gần nhà, thì có thể lắp đặt thiết bị trao đổi nhiệt ngang. Nhưng sự lựa chọn có lợi cho quan điểm dọc sẽ yêu cầu chi phí tiền mặt hữu hình và các hoạt động khoan phức tạp từ bạn.
Ưu điểm của loại hệ thống này
Hãy xem xét một số tính năng:
- hiệu quả cao, được khẳng định bởi tỷ lệ hiệu quả cao và chi phí hoàn vốn nhanh;
- trữ lượng nhiệt năng của trái đất không giới hạn;
- không cần tạo và lưu trữ nhiên liệu dự trữ, như khi sử dụng hệ thống sưởi truyền thống;
- tự chủ công việc mà không có sự kiểm soát và can thiệp từ bên ngoài;
- an toàn và thân thiện với môi trường, không bao gồm việc sử dụng các-bon và các nguyên tố dễ cháy;
- khả năng tự lựa chọn loại hệ thống, mua các phần tử của nó và cài đặt.
Do đó, bằng cách chọn một hệ thống sưởi ấm dựa trên một máy bơm nhiệt nguồn mặt đất, bạn có thể có được một nguồn nhiệt đáng tin cậy và hiệu quả vô tận trong nhiều thập kỷ.
Xem thêm: Bạn có muốn mua một tòa nhà mới ở Sestroretsk? Chỗ ở tuyệt vời và đầy phong cách trong khu phức hợp dân cư hiện đại với giá cả phải chăng.
Nguyên tắc hoạt động của sưởi ấm địa nhiệt
Hệ thống sưởi từ năng lượng của trái đất được sử dụng thành công ở các vùng khí hậu khác nhau: các hệ thống có khả năng hoạt động ở cả khu vực phía nam và phía bắc.
Việc lắp đặt địa nhiệt, trong quá trình hoạt động, sử dụng đặc tính vật lý của một số chất lỏng như khả năng bay hơi, dẫn đến làm mát bề mặt. Chính hiện tượng này làm nền tảng cho quá trình hoạt động của các thiết bị điện lạnh.
Nguyên lý hoạt động của sưởi địa nhiệt là một quá trình làm lạnh chạy ngược lại. Đây là cách máy điều hòa không khí hoạt động, không chỉ có khả năng làm mát mà còn sưởi ấm không khí trong phòng.
Cách thức hoạt động của máy bơm nhiệt
Tuy nhiên, các thiết bị điều hòa không khí có chức năng hạn chế - chúng không thể hoạt động ở nhiệt độ dưới -5 ° C. Và hệ thống địa nhiệt có thể cung cấp hệ thống sưởi ấm cho ngôi nhà bất kể nhiệt độ không khí trên bề mặt. Điều này là do thực tế là trong môi trường mà từ đó nhiệt năng, các điều kiện nhiệt độ ổn định được duy trì một cách tự nhiên.
Các tính năng chức năng của hệ thống
Nguyên tắc hoạt động và các tính năng chức năng của hệ thống sưởi địa nhiệt cho một ngôi nhà bao gồm thực hiện các bước sau:
- Giải pháp trong mạch bên ngoài có được sự gia nhiệt bổ sung trong lòng đất khoảng 5 độ. Nhiệt độ cuối cùng của nó có thể là khoảng 3.
- Sau khi đi vào bộ trao đổi nhiệt của máy bơm, dung dịch truyền năng lượng thậm chí nhỏ của nó sang freon, năng lượng này khá đủ để bay hơi. Sau khi chuyển sang trạng thái khí, freon đi vào máy nén, nơi nó được nén. Các quá trình nhiệt động lực học xảy ra trong trường hợp này dẫn đến nhiệt độ tăng lên 100. Và khí nóng đã được cung cấp cho bộ trao đổi nhiệt, nơi nó truyền năng lượng cho chất làm mát của mạch bên trong, thường là nước. Nhờ công trình khoa học của các nhà vật lý và kỹ sư, quá trình này đã được nghiên cứu chi tiết và đặt nền móng cơ bản cho hoạt động của các loại thiết bị hiện đại.
- Chất làm mát của mạch bên trong đạt đến nhiệt độ 50-70 và đi vào các bộ tản nhiệt và đường ống. Freon được làm mát đi vào màn hình giãn nở, nhiệt độ và áp suất của nó giảm xuống các giá trị ban đầu và toàn bộ chu trình có thể được lặp lại một lần nữa. Giải pháp của đường bao bên ngoài theo cách tương tự di chuyển vào sâu bên trong trái đất để tạo ra một phần năng lượng mới.
Thiết bị hệ thống sưởi địa nhiệt
Địa nhiệt (khoa học về trạng thái nhiệt của Trái đất) đã tạo ra khả năng sử dụng thực tế năng lượng nhiệt mà vỏ trái đất nhận được từ magma nóng ở trung tâm hành tinh.
Một máy bơm nhiệt được thiết kế đặc biệt để sưởi ấm một ngôi nhà được lắp đặt trên bề mặt, và một bộ trao đổi nhiệt được gắn dưới đất hoặc dưới đáy của bể chứa. Năng lượng nhiệt được "bơm" ra bề mặt và cho phép bạn làm nóng chất làm mát trong mạch sưởi của một ngôi nhà hoặc cơ sở không phải dân cư.
Quá trình gia nhiệt như thế nào?
Hệ thống sưởi địa nhiệt của một ngôi nhà riêng là một lựa chọn hiệu quả về chi phí. Nếu bạn sử dụng năng lượng của trái đất để sưởi ấm một ngôi nhà, thì cứ mỗi kilowatt điện cần thiết cho hoạt động của thiết bị, có 4 đến 6 kW nhiệt năng hữu ích thu được từ ruột của hành tinh.
So sánh với quá trình hoạt động của máy điều hòa, chúng ta sẽ thấy rằng trong quá trình hoạt động của nó, cần hơn 1 kW điện để thu được 1 kW nhiệt năng. Điều này là do những tổn thất không thể tránh khỏi khi chuyển đổi năng lượng này thành năng lượng khác, v.v.
Việc sưởi ấm một tòa nhà dân cư bằng cách sử dụng năng lượng nhiệt bên trong trái đất là rất có lợi, nhưng thời gian hoàn vốn cho thiết bị và chi phí lắp đặt sẽ mất một thời gian.
Sử dụng sức nóng của trái đất để sưởi ấm một ngôi nhà không cần lắp đặt một lò hơi truyền thống để làm nóng chất mang nhiệt.
Trong trường hợp này, hệ thống bao gồm ba thành phần
:
- mạch sưởi ấm - địa nhiệt nguồn nhiệt năng;
- mạch sưởi bên trong nhà - bộ tản nhiệt nhiệt độ thấp hoặc sàn nhà;
- trạm bơm - một máy bơm nhiệt để bơm nhiệt năng vào mạch gia nhiệt từ mạch gia nhiệt trong đất hoặc dưới nước.
Hệ thống sưởi địa nhiệt cũng có thể được sử dụng để sưởi ấm nhà kính, các công trình phụ trợ, nước hồ bơi, lối đi trong vườn, v.v.
Ưu điểm và nhược điểm
Năng lượng địa nhiệt, trữ lượng lớn đến mức chỉ 1%, ẩn trong vỏ trái đất với tổng độ sâu 10 km, có thể cung cấp một khối lượng lớn gấp 500 lần trữ lượng dầu khí trên thế giới.
Có bốn loại năng lượng địa nhiệt chính:
- Đây là hơi ấm của trái đất từ độ sâu nông, được sử dụng bởi máy bơm nhiệt.
- Năng lượng của hơi nước nóng, nước trong vỏ trái đất, hiện được sử dụng để tạo ra điện.
- Nhiệt phát ra từ các lớp sâu mà không có sự hiện diện của nước và năng lượng magma tích tụ trong các vùng núi lửa.
- Việc sử dụng món quà tuyệt vời này của thiên nhiên chỉ được xác định bởi trình độ công nghệ hiện có, khả năng của công nghệ và tính toán kinh tế.
Các thiết kế hiện đại của hệ thống sưởi địa nhiệt có cả điểm tích cực và tiêu cực.
Điểm tiêu cực chính là chi phí. Nhưng nó chỉ có vẻ ở thời điểm ban đầu. Tất cả các chi phí được bù đắp theo dữ liệu khác nhau trong 4, 5 năm. Điều này là do thực tế là các mô hình máy bơm nhiệt hiện đại sử dụng ít năng lượng hơn cho công việc của họ so với bất kỳ hệ thống sưởi nào khác. Khi tiêu thụ 1 kW điện thì công suất của chúng là 5 kW.
Điểm tích cực:
- Chúng không đốt cháy nhiên liệu và không tạo ra khí thải độc hại của các hợp chất khác nhau ra môi trường.
- Chi phí bảo trì tối thiểu với hiệu quả cao.
- An toàn môi trường.
- Đặc tính an toàn cháy nổ đáng tin cậy của hệ thống.
Thiết bị để bố trí hệ thống sưởi địa nhiệt
Thiết bị địa nhiệt cho hệ thống sưởi ấm sâu cho phép tích lũy năng lượng nhiệt chiết xuất từ môi trường và chuyển nó đến chất mang nhiệt trong mạch sưởi ấm.
Danh sách các thiết bị sưởi ấm bằng nhiệt từ trái đất bao gồm
:
- Thiết bị bay hơi. Thiết bị được đặt ở độ sâu, và nó có nhiệm vụ hấp thụ nhiệt năng nằm trong vùng nước hoặc đất địa nhiệt.
- Tụ điện.Cho phép bạn đưa nhiệt độ của chất chống đông đến giá trị cần thiết cho hoạt động của hệ thống.
- Bơm nhiệt. Cung cấp sự lưu thông của chất chống đông trong mạch sưởi, điều khiển hoạt động của việc lắp đặt địa nhiệt.
- Bể đệm - thùng chứa chất chống đông được gia nhiệt. Cho phép bạn truyền năng lượng nhiệt của bên trong trái đất sang chất làm mát. Bể chứa mà chất làm mát đi qua được trang bị một bộ trao đổi nhiệt hình ống xoắn. Chất chống đông được làm nóng di chuyển dọc theo nó, tỏa ra nhiệt.
Sơ đồ thiết bị bơm nhiệt
Xuất hiện và phân phối
Năng lượng của trái đất để sưởi ấm bắt đầu lan rộng ở Hoa Kỳ vào cuối những năm 80 của thế kỷ trước tại các thành phố đang trải qua khủng hoảng trầm trọng. Những người giàu có ngay lập tức quan tâm đến hệ thống này, họ đã cho họ cơ hội tiết kiệm chi phí sưởi ấm cho ngôi nhà của họ. Sau đó, nó bắt đầu giảm giá và tầng lớp dân cư nghèo hơn bắt đầu sử dụng nó.
Sau một thời gian, hơi ấm của đất để sưởi ấm trở thành đặc quyền của hầu hết các chủ sở hữu nhà riêng. Ở Châu Âu, hàng năm số hộ gia đình sử dụng hệ thống sưởi tại nhà bằng sức nóng của trái đất ngày càng tăng.
Xu hướng lan rộng của hệ thống sưởi địa nhiệt là điều dễ hiểu. Sử dụng sức nóng của trái đất để sưởi ấm có thể tiết kiệm đáng kể ngân sách gia đình, rất an toàn và tiết kiệm.
Chức năng sưởi ấm địa nhiệt
Nguyên lý hoạt động của nó có thể so sánh với tủ lạnh thông thường thì ngược lại. Trái đất giữ nhiệt liên tục, vì vậy nó có thể làm nóng các vật thể nằm trên bề mặt của nó.
Ý nghĩa của phương pháp là từ bên trong hành tinh được nung nóng bởi magma nóng, và từ bên trên đất không cho phép nó đóng băng. Năng lượng nhiệt thu được được sử dụng bởi một hệ thống gia nhiệt địa nhiệt dựa trên một máy bơm nhiệt đặc biệt.
Bạn có thể được sưởi ấm từ sức nóng của trái đất nhờ một máy bơm nhiệt
Quá trình sau đây diễn ra:
- Máy bơm nhiệt được lắp đặt trên bề mặt.
- Một lỗ được khoan trên mặt đất để bộ trao đổi nhiệt được hạ xuống.
- Nước ngầm đi qua máy bơm được làm nóng và sau đó được sử dụng cho mục đích sinh hoạt và công nghiệp..
Với sự hỗ trợ của máy bơm nhiệt, có thể chuyển đổi 1 kW điện năng thành 4-6 kW nhiệt năng
Ưu điểm chính của hệ thống là tỷ lệ giữa năng lượng điện và công suất nhận được - 1 đến 4-6 kW. Ví dụ, khi sử dụng máy lạnh thông thường, nó ra 1 chọi 1. Do đó, việc lắp đặt sẽ có thể tự thanh toán trong thời gian ngắn.
Các tính năng của
Tự sưởi ấm một ngôi nhà từ mặt đất có những khó khăn nhất định, chúng tôi sẽ thảo luận dưới đây:
- Họ bắt đầu với việc sản xuất trục mỏ. Tính toán của nó được thực hiện riêng cho từng trường hợp cụ thể, có tính đến:
- khí hậu trong khu vực;
- loại đất;
- đặc điểm cấu tạo của vỏ trái đất ở một vùng nhất định;
- khu vực sưởi ấm.
Trong ảnh - cơ sở của hệ thống sưởi địa nhiệt của ngôi nhà là một giếng sâu và một máy bơm nhiệt
Thông thường, độ sâu dao động trong khoảng 25-100 m.
- Ở giai đoạn tiếp theo, các đường ống được hạ xuống thùng, sẽ hấp thụ nhiệt từ ruột và cung cấp cho máy bơm, điều này làm tăng nhiệt độ của chất làm mát trong hệ thống sưởi ấm.
Lời khuyên: tốt hơn là bạn nên thực hiện công việc với một người trợ lý, vì các đường ống thường có khối lượng khá lớn.
Vào mùa hè, hệ thống sưởi bằng năng lượng từ mặt đất có thể được chạy như một máy điều hòa nhiệt độ. Tại sao cơ chế đảo ngược được kích hoạt. Trong quá trình hoạt động, bộ trao đổi nhiệt sẽ bắt đầu lấy năng lượng làm mát.
Lượt xem
Có ba lựa chọn chính cho một hệ thống thân thiện với môi trường và hiệu quả:
| Nước ngầm | Trong trường hợp này, nhiệt năng của nước ngầm nằm ở độ sâu lớn được sử dụng để làm nóng tòa nhà. Nó có nhiệt độ khá cao, vì vậy máy bơm nhiệt sưởi ấm sẽ nâng nó lên và làm nó nóng lên. Sau đó, nước qua bộ trao đổi nhiệt sẽ loại bỏ phần lớn năng lượng sẵn có. |
| Chất chống đông | Phương pháp yêu cầu chi phí bổ sung.Một bể chứa chất chống đông được hạ xuống độ sâu 75 m trở xuống, giá của nó khá cao. Khi nó nóng lên, nó được bơm nhiệt nâng lên bộ trao đổi nhiệt. Sau khi tỏa nhiệt, chất chống đông chảy trở lại thùng chứa. |
| Nước | Phương pháp này không yêu cầu thiết bị của mỏ đất. Việc sưởi ấm ngôi nhà từ mặt đất như vậy là phù hợp nếu có lối ra vào hồ chứa. Các đầu dò nằm ngang được đặt từ bộ trao đổi nhiệt dọc theo đáy bể chứa, giúp chuyển hóa nhiệt lượng của nước. |
Các loại sưởi ấm địa nhiệt
Lợi ích của sưởi ấm địa nhiệt
Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu những ưu điểm của hệ thống như vậy và liệu chúng có thể đáp ứng các yêu cầu của chúng ta hay không:
- Nhiệt năng được giải phóng nhiều hơn gấp nhiều lần so với lượng điện năng tiêu thụ cho hoạt động của máy bơm.
- Không có khí thải độc hại, vì vậy sưởi ấm một ngôi nhà nông thôn từ mặt đất là một cách thân thiện với môi trường.
- Hệ thống chỉ cần điện để hoạt động. Việc sử dụng hóa chất và nhiên liệu là không bắt buộc.
- Không có nguy cơ cháy nổ trong quá trình hoạt động.
- Việc lắp đặt đúng hệ thống sưởi sẽ đảm bảo hoạt động mà không cần hỗ trợ kỹ thuật trong khoảng 30 năm.
Làm thế nào để sử dụng độc lập sức nóng của trái đất để sưởi ấm một ngôi nhà
Tự lắp đặt hệ thống sưởi địa nhiệt
Phải nói ngay rằng việc sưởi ấm một ngôi nhà bằng năng lượng của trái đất sẽ đòi hỏi một khoản đầu tư kinh phí lớn ngay lập tức. Phần của sư tử trong số đó sẽ chuyển đến sự sắp xếp của trục mỏ.
Mẹo: Bộ phận đắt tiền nhất trong máy bơm nhiệt là máy nén. Nếu bạn không muốn gặp sự cố, đừng mua nó từ một nhà máy Trung Quốc. Tốt hơn nên sử dụng Danfoss hoặc Copeland (tốt hơn là không phải từ Trung Quốc).
Chúng tôi cũng khuyên bạn nên sử dụng hệ thống sưởi ấm dưới sàn thay vì sưởi các bộ tản nhiệt. Vì vậy, bạn có thể giảm lợi tức đầu tư đôi khi. Việc tăng giá hàng năm đối với các nguồn năng lượng truyền thống cũng cần được tính đến, đồng thời, hệ thống sưởi địa nhiệt của ngôi nhà sẽ giúp tránh tình trạng tăng giá.
Bên trong nhà, không có gì sẽ nhắc nhở bạn rằng bạn đang sử dụng hệ thống sưởi trên mặt đất. Phần chính của sơ đồ - giếng và bộ trao đổi nhiệt, sẽ được giấu dưới lòng đất. Chỉ cần bố trí một không gian nhỏ cho thiết bị, ví dụ, ở tầng hầm tạo ra năng lượng nhiệt.
Thiết kế bơm nhiệt
Thiết bị cho phép bạn điều chỉnh nhiệt độ và cung cấp nhiệt năng. Hướng dẫn lắp đặt hệ thống sưởi trong nhà không khác với phương pháp truyền thống, vì vậy không có điểm đặc biệt nào trong đó.
Cài đặt hệ thống
Hệ thống sưởi địa nhiệt của một ngôi nhà nông thôn ở giai đoạn sắp xếp đòi hỏi một khoản đầu tư tiền mặt vững chắc. Tổng chi phí cao của hệ thống phần lớn là do lượng đất lớn liên quan đến việc lắp đặt mạch sưởi.
Theo thời gian, chi phí tài chính sẽ được đền đáp, vì năng lượng nhiệt được sử dụng trong mùa sưởi ấm được khai thác từ sâu trong lòng đất với mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu.
Lắp đặt bộ trao đổi nhiệt ngang cho hệ thống sưởi địa nhiệt
Để cung cấp hệ thống sưởi ấm cho ngôi nhà bằng hơi ấm của trái đất, cần phải lắp đặt hệ thống
:
- phần chính nên được đặt dưới lòng đất hoặc dưới đáy của hồ chứa;
- trong nhà chỉ được lắp đặt thiết bị nhỏ gọn vừa đủ và đặt bộ tản nhiệt hoặc mạch sưởi sàn. Các thiết bị được đặt bên trong ngôi nhà cho phép bạn điều chỉnh mức độ sưởi ấm của chất làm mát.
Thiết bị địa nhiệt trông như thế nào trong một ngôi nhà
Khi thiết kế hệ thống sưởi sử dụng nhiệt của đất, cần phải quyết định lựa chọn lắp đặt cho mạch làm việc và loại bộ thu.
Có hai loại bộ sưu tập
:
- Dọc - lao xuống đất vài chục mét. Để làm được điều này, ở một khoảng cách ngắn từ nhà, bạn cần phải khoan một số giếng. Một đường bao được ngâm trong giếng (tùy chọn đáng tin cậy nhất là ống polyetylen liên kết ngang).
- Nhược điểm: Chi phí tài chính lớn cho việc khoan nhiều lỗ trên mặt đất với độ sâu 50 mét.
Ưu điểm: Vị trí đặt ống ngầm ở độ sâu mà nhiệt độ mặt đất ổn định mang lại hiệu quả sử dụng hệ thống cao. Ngoài ra, bộ thu dọc chiếm một diện tích đất nhỏ.
- Chiều ngang. Việc sử dụng bộ thu gom như vậy được phép ở những vùng có khí hậu ấm áp và ôn hòa, vì độ sâu đóng băng của đất không được vượt quá 1,5 mét.
- Nhược điểm: Cần sử dụng diện tích mặt bằng lớn (nhược điểm chính). Sau khi đặt đường viền, khu đất này không thể được sử dụng làm vườn hoặc vườn rau, vì hệ thống hoạt động với việc giải phóng hơi lạnh trong quá trình vận chuyển chất làm lạnh, do đó rễ cây sẽ bị đóng băng.
Lợi ích: Công việc đất đai rẻ hơn thậm chí có thể được thực hiện cho riêng bạn.
Loại bộ thu ngang và dọc
Năng lượng địa nhiệt có thể thu được bằng cách đặt một mạch địa nhiệt nằm ngang ở đáy của một hồ chứa không có sương giá. Tuy nhiên, điều này khó thực hiện trong thực tế: bể chứa có thể được đặt bên ngoài lãnh thổ tư nhân và khi đó việc lắp đặt bộ trao đổi nhiệt sẽ cần phải được phối hợp. Khoảng cách từ vật được nung nóng đến bể chứa không được quá 100 mét.
Quan trọng! Nhiệt độ môi trường của bộ thu không được giảm xuống dưới + 5 ° C. Phần trên của bộ thu nhiệt tiếp xúc với đất đóng băng phải được bảo vệ bằng vật liệu cách nhiệt để tránh thất thoát nhiệt năng.
Các loại hệ thống địa nhiệt
Có một số loại hệ thống sưởi ấm như vậy. Tất cả chúng chỉ khác nhau ở bộ trao đổi nhiệt. Sự lựa chọn của anh ta phụ thuộc vào các đặc điểm của trang web và một số sắc thái của khu vực.
- Bộ trao đổi nhiệt ngang chỉ được sử dụng để sưởi ấm khi có diện tích lớn, nơi không có vườn rau hoặc vườn cây ăn quả. Nếu bạn muốn cung cấp năng lượng nhiệt cho một ngôi nhà ở nông thôn 200 m², thì kích thước của khu đất ít nhất phải là 600 m². Các đường ống nằm trong các rãnh được chuẩn bị sẵn bên dưới mức đóng băng của trái đất. Đương nhiên, độ sâu này có thể khác nhau tùy theo khu vực.
- Bộ trao đổi nhiệt dọc giúp tiết kiệm diện tích. Có thể lắp đặt các thiết bị đó mà vẫn giữ được cảnh quan của khu vực. Thiết bị khoan được sử dụng để làm sâu các đầu dò, điều này làm cho việc sử dụng máy bơm nhiệt trở nên tốn kém. Điều quan trọng cần nhớ là độ sâu của giếng khoảng 100 m và đường kính không quá 150 mm.
- Một số bộ trao đổi nhiệt nằm trong cột nước... Tùy chọn sưởi ấm này được công nhận là tiết kiệm nhất, nhưng nó chỉ phù hợp với những người có nhà nằm cách hồ chứa nước gần nhất 100 m. Trong trường hợp này, có thể sử dụng nhiệt năng của nước. Theo đó, tất cả các đường ống được đặt trực tiếp xuống đáy hồ, ao với độ sâu tối thiểu 2,5–3 m, diện tích của hồ ít nhất là 200 m².
Nhiều người cảm thấy khó khăn khi đưa ra lựa chọn. Để không bị nhầm lẫn, cần xem xét khả năng tài chính và một số đặc điểm của lô đất. Nếu có một hồ chứa bên cạnh ngôi nhà đáp ứng tất cả các yêu cầu trên, thì bạn sẽ có thể tổ chức sưởi ấm bằng địa nhiệt bằng chính tay của mình. hơn thế nữa phép sử dụng máy bơm nhiệt và làm việc nó sẽ không được yêu cầu từ bất kỳ cơ quan chức năng nào. Nếu chúng ta nói về việc sử dụng các hệ thống khác, thì một bộ trao đổi nhiệt thẳng đứng sẽ yêu cầu đầu tư tài chính đáng kể, và đối với một hệ thống ngang - rất nhiều đất trống.
Vị trí trao đổi nhiệt
Vị trí của mạch điện bên trong là giống nhau đối với tất cả các loại máy bơm. Nhưng đường viền bên ngoài có thể nằm ngang và dọc. Các giếng thẳng đứng có thể có hoặc không xuyên qua bể chứa có nước. Và các bộ trao đổi nhiệt nằm ngang được đặt dưới đáy của các bể chứa hoặc trong các hố ở độ sâu ít nhất là 1 mét.
Độ sâu của các cực thu thẳng đứng lên tới 100-200 m, ở độ sâu như vậy, trái đất có nhiệt độ như nhau quanh năm. Để bảo tồn cảnh quan, một số giếng được khoan ở các góc độ khác nhau từ một điểm. Các đường viền bên ngoài được lắp đặt trong các giếng. Cấu trúc có thể tồn tại đến 100 năm.
Quan trọng! Đối với hệ thống cấp nước, hai giếng đứng được khoan - để lấy và xả nước.
Bộ trao đổi nhiệt nằm ngang được đặt ở độ sâu dưới điểm đóng băng của đất. Diện tích của nhà thu ngang nên diện tích gấp 3 lần diện tích của ngôi nhà. Do đó, khối lượng đào đắp là đáng kể. Ngoài ra, có thể đặt ống cách cây ít nhất 1,5 m. Nếu thiết bị trao đổi nhiệt được đặt trong ao, không phải đào bới tốn nhiều công sức.
Chi phí ước tính và hoàn vốn của hệ thống
Chi phí mua và lắp đặt thiết bị phụ thuộc vào loại máy bơm nhiệt, đặc tính của bộ trao đổi nhiệt và công suất của việc lắp đặt.
Giá của thiết bị bơm phụ thuộc vào hiệu suất của nó:
- Một đơn vị có công suất 4-5 kW sẽ có giá 3-7 nghìn đô la (195-455 nghìn rúp).
- Thiết bị có công suất 5-10 kW được bán với giá 4-8 nghìn đô la (260-520 nghìn rúp).
- Máy bơm có công suất 10-15 kW sẽ có giá 5-10 nghìn đô la (325-650 nghìn rúp).
Chi phí công việc lắp đặt sẽ lên tới 20-40% chi phí thiết bị. Mặc dù chi phí ban đầu đáng kể, nhưng trong quá trình vận hành hệ thống, bạn sẽ có thể tiết kiệm, vì nguồn năng lượng hoàn toàn miễn phí. Tất cả các chi phí sẽ được trả hết trong vòng 4-8 năm đầu tiên sử dụng hệ thống cho một ngôi nhà có diện tích 100-150 ô vuông.
